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摘要:砌体结构是由砖、石材、砌块等块材通过砂浆砌筑而成的结构。由于造价低廉、有良好的耐火性、较好的化学和大气稳定性,并有较好的保温隔热。目前,在全国各地广泛应用。然而近年来,砌体结构质量事故比较频繁。砖砌体轻微细小裂缝影响外观和使用功能,严重的裂缝可能影响砖砌体的承载力,甚至引起倒塌。在很多情况下裂缝的发生与发展往往是重大事故的先兆,对此必须认真分析,妥善处理。文章对其裂缝产生的原因进行了分析,结合多年工程施工实践,提出了防治砖砌体裂缝的措施。
关键词:砌体结构;墙体;裂缝;地基沉降;温度变形;干缩变形;特殊砌体材料;设计缺陷;预防措施
1.前言
因今年工作调动,我由太原城市建设分公司摄乐街项目来到哈尔滨地铁3号线二期工程第13标项目部,加入哈尔滨地铁这个大家庭中。因为明年第14标要开工,其工程主要包括房建、钢构等建筑,根据实际情况,项目经理毛其峰派我来到牡丹江富江南麓房建项目来进行学习,来到牡丹江这个项目,我也是第一次接触房建,我知道自己肩上肩负的任务,通过几个月的学习取经,对房建每道工序有些了解,希望对明年我们哈尔滨的项目有些帮忙。
在多层砌体结构建筑物中,墙体裂缝多有发生,裂缝出现的时间因不同建筑物而异,有的出现早,有的出现晚,但多发生在新建房屋的1-3年内,裂缝宽度不一致,严重者形成贯穿式裂缝,砌体结构裂缝问题已经是一个普遍性的问题。
2.引起砌体结构墙体裂缝的主要原因
引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,既有地基、温度、干缩,也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上。而最为常见的裂缝有以下几方面:
2.1设计上对房屋的设计和构造处理不当而引起的裂缝
有一些砌体结构的房屋的设计是套用图纸,应用时未经校核;有时参考了别的图纸,但荷载增加了或截面减少了而未作计算;有的虽然作了计算,但因少算或漏算荷载,使实际设计的砌体承载力不足;有的虽然进行了墙体总的承载力计算,但忽视了墙体高厚比和局部承压的计算。
2.2地基不均匀沉降引起的裂缝
当地基发生不均匀沉降后,沉降大的部分砌体与沉降小的部分砌体会产生相对位移,从而使砌体中产生附加的拉力或剪力,当这种附加内力超过砌体的强度时,砌体中便产生相对裂缝。这种裂缝的特点是:
2.2.1裂缝一般呈倾斜状,说明系因砌体内主拉应力过大而使墙体开裂;
2.2.2裂缝较多出现在纵墙上,较少出现在横墙上,说明纵墙的抗弯刚度相对较小;
2.2.3在房屋空间刚度被削弱的部位,裂缝比较集中。
2.3温度变化引起的裂缝
最常见的温度裂缝出现在混凝土平屋盖房屋的顶层两端墙体和山墙上。如在门窗洞边的正“八”字斜裂缝、山墙上部的斜裂缝、平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝、以及水平包角裂缝(包括女儿墙)等。
温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定,不再继续发展,裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。温度裂缝有明显的规律性:两端重中间轻,顶层重往下轻,阳面重阴面轻。
2.4干缩变形引起的裂缝
干缩裂缝烧结粘土砖包括其它材料烧结制品。其干缩变形很小且变形完成比较快,只要不使用刚出窑的砖,一般砌体本身的干缩变形引起的附加应力忽略不计,但这种砌体在潮湿的情况下产生较大的湿涨,而且这种湿涨是不可逆的变形。
干缩变形的特征是早起发展比较快,如砌块出窑后放置28d能完成50的干缩变形,以后逐渐变慢,几年后才会停止干缩。但是干缩后材料受湿后仍会发生膨胀,脱水后材料会再次发生干缩变形,但其干缩有所减小,约为第一次的80%左右。
2.5特殊砌体材料产生的裂缝
如混凝土小型空心砌块、灰砂砖等的砌体,前者致裂的主要原因是竖缝砂浆难以饱满以及特殊的构造要求未能跟上。后者一般使用南方地区蒸压灰砂砖,由于其本身对温差敏感、表面光滑等特殊性,虽然外观、尺寸指标均较好,但在实际使用中对严格的灰砂砖砌体施工规程不熟悉,缺少使用经验,导致除存在粘土砖常见裂缝外,还常见在较长墙段中及外墙窗台下的竖斜裂缝。
3.砌体结构裂缝的预防措施
砌体属于脆性材料,裂缝的存在降低了墙体的质量,如整体性、耐久性和抗震性能,同时墙体的裂缝给居住者在感观上和心理上造成不良影响。特别是随着我国墙改、住房商品化的进展,人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高,对建筑物墙体裂缝的控制的要求更为严格。
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3.1设计上对房屋的设计和构造处理不当而引起的裂缝
由于这种措施主要是因为涉及阶段,预防措施主要包括、;
3.1.1细心认真地设计。对拟建砌体结构的房屋,要做到力学模型准确,传力清楚;荷载统计无误;大梁下砌体要设梁垫并进行验算;加强对圈梁的布置和构造柱的设置,以提高砌体结构的整体安全性。
3.1.2裂缝一旦出现,要注意观测裂缝的宽度及长度的发展情况,并及时采取相应的有效措施,如灌缝,封闭等,必要时要进行结构加固,如粘钢、碳纤维等。
3.1.3图纸会审、施工过程中,若发现疑问,要和设计单位、业主、监理单位及时沟通和交流;
3.2地基不均匀沉降引起的裂缝的预防措施
为防止地基不均匀沉降在墙体上产生的各种裂缝而采取的措施有:
3.2.1合理设置沉降缝将房屋划分成若干个刚度较好的单元,或将沉降不同的部分隔开一定距离,其间可设置能自由沉降的悬挑结构。
3.2.2合理地布置承重墙体,应尽量将纵墙拉通,尽量做到不转折或少转折。避免在中间或某些部位断开,使它能起到调整不均匀沉降的作用,同时每隔一定距离设置一道横墙,与内外纵墙连接,以加强房屋的空间刚度,进一步调整沿纵向的不均匀沉降。
3.2.3加强主体结构的刚度和整体性,提高墙体的稳定性和刚度,减少建筑物端部的门、窗洞口,设置钢筋混凝土圈梁,尤其是要加强地圈梁的刚度。
3.2.4加强对地基的检测,发现有不良地基应及时妥善处理,然后才能进行基础施工。
3.3温度变化引起的裂缝的预防措施
3.3.1按照国家颁布的有关规定,根据建筑物的实际情况(如是否采暖,所处地点温度变化等)设置伸缩缝。
3.3.2在施工中要保证伸缩缝的合理作法,使之能起作用。
3.3.3屋面如为整浇混凝土、或虽为装配式屋面板,但其上有整浇混凝土面层,则要留好施工带,待一段时间再浇带中间混凝土,这样可避免混凝土收缩及两种材料因温度线胀系数不同而引起的协调变形,从而避免裂缝。
3.3.4在屋面保温层施工的期间如遇高温季节,很容易因温度变化急剧而导致屋面开裂。故屋面施工最好避开高温季节。
3.4干缩变形引起裂缝的预防措施
3.4.1设置控制缝。
在墙高度突然变化出、墙厚突然变化处及房屋刚度较大时窗台下或窗台角处设置竖向控制缝。控制缝的间距:对有规则的洞口外墙不大于6m、对无洞墙体外墙不大于8m及墙高的3倍,在转角部位、控制缝至转角的距离不大于4?5m,控制缝做成隐形,于墙体的灰缝一致,控制缝的宽度不大于12mm,控制缝内应用弹性密封材料,如聚硫化物、聚氢物等
3.4.2设置灰缝钢筋。
在墙洞口上下的第一道、第二道灰缝,钢筋深入洞口每侧长度不应小于600mm;灰缝筋的间距不大于600mm,灰缝钢筋的间距不大于600mm,灰缝钢筋距楼、屋面混凝土圈梁的距离不小于600mm,灰缝钢筋应采用小螺纹钢筋焊接网片,网片的横向间距不大于200mm,对均匀配筋是钢筋的含钢率不小于0.05%,灰缝钢筋应通长设置,当不便通长设置时,允许搭接,搭接长度不小于300mm。灰缝钢筋应锚入相交墙或转角墙中,锚固长度不小于300mm,灰缝钢筋应埋入砂浆中,灰缝钢筋砂浆保护层,上下不小于3mm,外侧不小于15mm,灰缝钢筋应进行防腐处理。
3.4.3新型措施
针对砼砌块、灰砂砖等新型墙体材料采用合适的砌筑砂浆、筑芯材料和相应的构造措施。
3.5特殊砌体材料产生的裂缝的预防措施
这方面预防的主要措施有:
3.5.1确保使用前的稳定期;
3.5.2严格控制含水率;
3.5.3严格按黑龙江地区有关灰砂砖操作规程和构造要求施工,如在较长墙段中部及窗台下设统长构造筋等;
3.5.4改善砖面造型(如生产糙面灰砂砖)。如能切实落实这四类措施,在目前大力推广使用墙改材料的今天,灰砂砖还是有广泛的生产和应用潜力的。
4.结束语
综上分析,砌体裂缝因温差和砖的材质因素产生的较普遍,而以地基沉降、温度致裂的危害较大,但其危害性和处理方法也不能一概而论,在具体处理时务必正确区分,对症防治,且以防为主。治理的原则:凡已涉及结构安全且变化剧烈的,应当机立断,迅速采取相应对策,排除动力源,加固补强或作拆除返工处理;反之,如变化趋缓、稳定、仅与外观和评定有关、修复后不影响使用,则重点放在表面处理上。总之,只要坚持认真、切实查明原因,砖砌体裂缝问题也是不难处理的。
参考文献
[1]黄立山.《砌体结构裂缝的成因及控制措施》[J] 安徽建筑,2003.
[2]许淑芳.《砌体结构》.北京:科学出版社,2004.
[3]刘立新.《砌体结构》. 武汉:武汉工业大学出版社,2003.
[4]施岚青《实用砌体结构设计手册》[M].北京.冶金工业出版社,1990
论文作者:党雷鹏
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年3月下
论文发表时间:2017/7/13
标签:裂缝论文; 砌体论文; 墙体论文; 结构论文; 钢筋论文; 刚度论文; 地基论文; 《建筑学研究前沿》2017年3月下论文;